Question

【题目】如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W，臭氧发生器的功率为150W．求：

（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10 min所消耗的电能。

（2）正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值。

（3）若在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热多长时间？[c钢=0.46×103J/（kg℃）]。

Answer 1

【答案】（1）9×104J；（2）44Ω；（3）1840s。

【解析】解：（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，只有臭氧发生器工作，

由P=可得，臭氧发生器工作10 min所消耗的电能：W=P发生器t=150W×10×60s=9×104J；

（2）因电路中的总功率等于各用电器功率之和，

所以，石英加热管R的功率：PR=P总﹣P发生器=1250W﹣150W=1100W，

由P=UI可得，通过石英加热管R的电流：I===5A，

由I=可得，石英加热管R的电阻：R===44Ω；

（3）不锈钢餐具吸收的热量：

Q吸=cm（t′﹣t0）=0.46×103J/（kg℃）×100kg×（70℃﹣26℃）=2.024×106J，

不计热量损失，则加热管消耗的电能：W′=Q吸=2.024×106J，

则正常工作需要的加热时间：t″===1840s。

答：（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10 min所消耗的电能为9×104J；

（2）正常工作时通过石英加热管R的电流为5A，它的阻值为44Ω；

（3）若在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热1840s。